JPH09324069A - タイヤトレッド用ゴム組成物、その製造方法およびそれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

タイヤトレッド用ゴム組成物、その製造方法およびそれを用いた空気入りタイヤ

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JPH09324069A
JPH09324069A JP8166917A JP16691796A JPH09324069A JP H09324069 A JPH09324069 A JP H09324069A JP 8166917 A JP8166917 A JP 8166917A JP 16691796 A JP16691796 A JP 16691796A JP H09324069 A JPH09324069 A JP H09324069A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温性能を損なうことなく飛躍的にウェット
性能を向上させたタイヤトレッド用ゴム組成物、その製
造方法およびそれを用いた空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 イソモノオレフィンとp−アルキルスチ
レンとからなる共重合体をハロゲン化してなる変性共重
合体を5〜30重量%配合してなるゴム成分100重量
部に対し、補強性充填剤としてカーボンブラックおよび
/またはシリカを40〜80重量部配合してなるタイヤ
トレッド用ゴム組成物、その製造方法およびそれを用い
た空気入りタイヤである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤトレッド用
ゴム組成物、その製造方法およびそれを用いた空気入り
タイヤに関し、詳しくは氷雪路面での制動/駆動性及び
操縦安定性(以下「低温性能」と略記する)を損ねるこ
となく湿潤路面での制動性及び操縦安定性(以下「ウェ
ット性能」と略記する)を飛躍的に向上させたタイヤト
レッド用ゴム組成物、その製造方法およびそれを用いた
空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】スパイクタイヤの規制以降、低温性能を
向上させるため、タイヤトレッドのパターンやトレッド
ゴムに多くの検討がなされてきた。例えば、低温性能を
向上させるためには、低温域でのゴム硬度を軟らかくす
ることで接触面積を増やし、これにより粘着摩擦力を高
めることが有効であることから、従来の技術では氷雪上
性能を確保するためにトレッド用ゴム組成物について以
下のような対応がなされてきた。 低温域で柔軟なポリブタジエンゴムを多量に配合す
る。 カーボンブラック等の補強性充填剤量を減量する。 多量の柔軟剤(オイル)を配合する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では前述のよ
うに低温性能を確保するためにポリブタジエンゴムの多
量配合や補強性充填剤の減量を行ってきたため、これに
よるトレッドゴムにおけるヒステリシスロスの減少が顕
著であった。かかるヒステリシスロスの減少は、特にウ
ェット性能を大きく損なうという問題を伴うこととな
る。
【0004】また、従来技術における多量の柔軟剤(オ
イル)の配合による低温性能の確保は、耐摩耗性の低下
やオイル移行に伴うゴムの劣化(硬化)が問題となる。
【0005】そこで本発明の目的は、低温性能を損なう
ことなく飛躍的にウェット性能を向上させたタイヤトレ
ッド用ゴム組成物、その製造方法およびそれを用いた空
気入りタイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の課
題を解決するために鋭意検討を行った結果、タイヤトレ
ッド用ゴム組成物にある特定のハロゲン化変性共重合体
と補強性充填剤とを所定量配合することにより、特には
ある特定の配合手法を用いて配合することにより、前記
目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至
った。即ち、本発明はそれぞれ下記の構成よりなる。
【0007】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物は、
イソモノオレフィンとp−アルキルスチレンとからなる
共重合体をハロゲン化してなる変性共重合体を5〜30
重量%配合してなるゴム成分100重量部に対し、補強
性充填剤としてカーボンブラックおよび/またはシリカ
を40〜80重量部配合してなることを特徴とするもの
である。
【0008】本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物の製
造方法は、前記タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法
において、 イソモノオレフィンとp−アルキルスチレンとからな
る共重合体をハロゲン化してなるハロゲン化変性共重合
体を除く重合体と、硫黄および加硫促進剤以外の配合剤
とを配合する工程と、 前記工程で得られた配合物に前記ハロゲン化変性共
重合体を配合する工程と、 前記工程で得られた配合物に硫黄および加硫促進剤
を配合する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
【0009】本発明の空気入りタイヤは、前記タイヤト
レッド用ゴム組成物をタイヤトレッドに用いたことを特
徴とするものである。
【0010】前記空気入りタイヤにおいて、トレッドゴ
ムの硬度がJIS硬度で56度以下であることが好まし
い。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のタイヤ用トレッドゴム組
成物においては、ゴム成分のうち、イソモノオレフィン
とp−アルキルスチレンとからなる共重合体をハロゲン
化してなる変性共重合体を5〜30重量%使用する。か
かるイソモノオレフィンとしては、炭素原子数が4〜7
のものもが好ましく、イソブチレンがより好ましい。ま
た、p−アルキルスチレンとしては、アルキル基の炭素
原子数が1〜3の直鎖または分岐鎖のものが好ましく、
p−メチルスチレンがより好ましい。さらに、共重合体
の変性に使用するハロゲン原子としては、臭素あるいは
塩素が好ましい。本発明における好ましいp−アルキル
スチレンの量は、変性共重合体中1〜20重量%であ
り、ハロゲン化量は1〜100重量%である。
【0012】本発明に用いる上述の変性共重合体は、例
えば、欧州特許明細書第8930595,9号に開示さ
れている方法により重合することができる。即ち、イソ
モノオレフィンとp−アルキルスチレンをルイス酸触媒
の存在下、メチルクロリド等の溶媒中で共重合させる。
ここで好ましいルイス酸としてはエチルアルミニウムジ
クロリド等であり、モノマー全量対比0.001〜0.
2重量%で使用する。重合終了後は、ラジカル開始剤を
使用してラジカルハロゲン化により所望の変性共重合体
を得ることができる。
【0013】本発明においては、上記ハロゲン化変性共
重合体がゴム成分100重量部中5〜30重量部占める
ことを要する。これは5重量部未満では十分なウェット
性能の向上が発揮されず、また30重量部を超過すると
低温性能および耐摩耗性を損なうためである。
【0014】また、本発明のゴム組成物においては、ゴ
ム成分100重量部中、70〜95重量部は天然ゴム、
ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴムまたはその他
のジエン系ゴムが配合される。特には、高耐久性と高耐
破壊性の点から天然ゴムを、また低温域での柔軟性確保
の点からポリブタジエンゴムを選択し、上記ハロゲン化
変性共重合体以外のゴム成分として、これら2種を主体
に配合することが好ましい。これらの好適配合量範囲
は、天然ゴムが20〜65重量部であり、ポリブタジエ
ンゴムが30〜75重量部である。
【0015】さらに、本発明のゴム組成物においては、
補強性充填剤として、カーボンブラックおよび/または
シリカをゴム成分100重量部に対して40〜80重量
部配合することを要する。かかる補強性充填剤の配合量
が40重量部未満であると十分なウェット性能および耐
摩耗性能が得られず、一方80重量部を超えると低温域
での柔軟性が確保できなくなる。
【0016】本発明における好ましいカーボンブラック
としてはHAF〜SAF級カーボンブラックである。ま
た、シリカを配合するときには、シリカ重量の5〜25
重量%の割合で有機シラン化合物をシランカップリング
剤として補強性および分散性の点から配合することが好
ましい。
【0017】本発明のゴム組成物には、その他の成分と
して硫黄や加硫促進剤、老化防止剤、その他配合剤が通
常使用される分量で適宜配合される。なお、氷上性能を
向上させる上で発泡剤を用いた発泡ゴムとすることが有
効であるが、本発明においては発泡ゴムにおいても有効
である。
【0018】次に、本発明のゴム組成物の製造方法につ
いて説明する。まず、工程として、ハロゲン化変性共
重合体を除く重合体、例えば天然ゴムやポリブタジエン
ゴムと、補強性充填剤と、オイルと、硫黄および加硫促
進剤以外の他配合剤とを配合する。ここで、補強性充填
剤としてシリカを使用するときには、この工程でシラ
ンカップリング剤も一緒に配合する。
【0019】続いて工程として、工程で得られた配
合物にハロゲン化変性共重合体を配合する。
【0020】最後に工程として、工程で得られた配
合物に硫黄および加硫促進剤を配合する。
【0021】かかる配合手法は各ゴム成分の特徴を最大
限に活かすことができる。即ち、本発明の方法は、配合
におけるゴム成分中の主要部分を成し得る天然ゴムやポ
リブタジエンゴム中にカーボンブラック等の補強性充填
剤を取り込み、ハロゲン化変性共重合体への取り込みを
最小限に抑えると同時に、ハロゲン化変性共重合体の分
散性を向上させることができる。これにより、主要ゴム
成分での低温性能確保の他、充填剤による補強性効果を
充分に確保できると共に、ハロゲン化変性共重合体によ
るウェット性能に有用なヒステリシスロスを大きく獲ぐ
ことが可能となる。
【0022】尚、氷上性能を向上させるための配合剤、
例えば発泡剤は、工程で配合するのが好ましい。
【0023】本発明の空気入りタイヤは、上述のゴム組
成物をタイヤトレッドに用いたものであり、好ましくは
トレッドゴムの硬度がJIS硬度で56度以下である。
このJIS硬度が56度以下のときに特に優れた効果を
有する。
【0024】
【実施例】本発明を実施例および比較例に基づき説明す
る。表1および表2に示す各配合内容および配合手法に
従い、ゴム組成物を調製し、氷雪性能、ウェット性能お
よび耐摩耗性能について評価した。各評価法は以下の通
りである。尚、表中の配合手法における工程〜は上
述した工程〜に対応するものであり、工程、と
は工程を設けなかった場合を示す。
【0025】(イ)氷雪性能 各ゴム組成物を185/70R14サイズの乗用車用ト
レッドに適用し、このタイヤを国産2000ccFF車
に装着し、氷の温度−5℃の氷上で制動距離を測定し
た。比較例1の場合を100として指数表示した。数値
が大きい程氷雪性能が良好であることを示す。
【0026】(ロ)ウェット性能 氷雪性能を評価したのと同様のタイヤおよび車輛を用い
て、湿潤路面での制動距離を評価した。評価は水深3m
mの湿潤アスファルト路面にて、車速80km/hから
急制動し、停止するまでの距離を測定した。比較例1の
場合を100として指数表示した。数値が大きい程ウェ
ット性能が良好であることを示す。
【0027】(ハ)耐摩耗性能 氷雪性能および湿潤性能の評価に用いたのと同様のタイ
ヤおよび車輛にて国内一般市街地を各タイヤ10,00
0km走行させた時の残溝深さより求めた。比較例1の
場合を100として指数表示した。数値が大きい程耐摩
耗性が良好であることを示す。
【0028】尚、実施例及び比較例で用いたイソモノオ
レフィンとp−メチルスチレン(PMS)とからなる共
重合体を臭素化してなる変性共重合体(商品名Exxp
ro90−10およびExxpro93−5)のPMS
濃度および臭素濃度を下記表3に示した。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】 *1 天然ゴム *2 日本合成ゴム(株)製 シス−1,4−ポリブタ
ジエン(商品名BR01) *3 日本合成ゴム(株)製 スチレンブタジエンゴム
(SBR1500) *4 日本シリカ工業(株)製 シリカ(Nipsil
AQ) *5 DEGUSSA製 シランカップリング剤:ビス
−(3−トリメトキシリルプロピル)−テトラスルフィ
ド(商品名SI69) *6 N−(1,3−ジメチルブチル)−N−フェニル
−p−フェニレンジアミン *7 ジベンゾチアジルジスルフィド *8 N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジル−1−
スルフェンアミド *9 ジニトロソペンタメチレンテトラミン
【0031】
【表3】
【0032】以上の結果より、以下のことが確かめられ
た。実施例1〜5のいずれにおいても氷雪性能及び耐摩
耗性を損ねることなく大幅なウェット性能の向上を果た
している。また、実施例7から分かるように、ウェット
性能を比較例1と同等とした場合、大幅な氷雪性能の向
上が図られている。
【0033】また、実施例1と実施例8の比較より、配
合手法による効果の差が明らかである。さらに比較例4
および5より、補強性充填剤の量が多過ぎても少な過ぎ
ても、氷雪性能とウェット性能の両立を図ることができ
ないことが分かる。さらにまた、比較例1、6および実
施例4の比較により、ハロゲン化共重合体量の配合の有
無および配合量の差によって効果に差があることが明ら
かである。実施例6は発泡剤との併用系であるが、この
場合、飛躍的な低温性能とウェット性能の両立化が確認
できる。
【0034】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明において
は、タイヤトレッド用ゴム組成物に特定のハロゲン化変
性共重合体と補強性充填剤とを所定量配合したことによ
り、低温性能を損なうことなくウェット性能を飛躍的に
向上させたタイヤを具現化することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 23/28 KEF C08L 23/28 KEF

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イソモノオレフィンとp−アルキルスチ
    レンとからなる共重合体をハロゲン化してなる変性共重
    合体を5〜30重量%配合してなるゴム成分100重量
    部に対し、補強性充填剤としてカーボンブラックおよび
    /またはシリカを40〜80重量部配合してなることを
    特徴とするタイヤトレッド用ゴム組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のタイヤトレッド用ゴム組
    成物の製造方法において、 イソモノオレフィンとp−アルキルスチレンとからな
    る共重合体をハロゲン化してなるハロゲン化変性共重合
    体を除く重合体と、硫黄および加硫促進剤以外の配合剤
    とを配合する工程と、 前記工程で得られた配合物に前記ハロゲン化変性共
    重合体を配合する工程と、 前記工程で得られた配合物に硫黄および加硫促進剤
    を配合する工程とを有することを特徴とするタイヤトレ
    ッド用ゴム組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のタイヤトレッド用ゴム組
    成物をタイヤトレッドに用いたことを特徴とする空気入
    りタイヤ。
  4. 【請求項4】 タイヤトレッドゴムの硬度がJIS硬度
    で56度以下である請求項3記載の空気入りタイヤ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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